DE102019220506A1

DE102019220506A1 - Erfassungsvorrichtung für ein Fördersystem

Info

Publication number: DE102019220506A1
Application number: DE102019220506.2A
Authority: DE
Inventors: Reiner Krapf; Jens Hoffmann; Carolin Schlawne; Andreas Graessl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-06-24
Also published as: EP4081788A1; WO2021130006A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Erfassungsvorrichtung, insbesondere von einer Wägevorrichtung, für ein Fördersystem (12a), insbesondere für ein Fördersystem (12a) einer Abfüllanlage, wobei das Fördersystem (12a) zumindest zu einem Transport eines, insbesondere unterteilten, Förderguts (14a; 14d) entlang eines Förderwegs (16a; 16b; 16c; 16d) vorgesehen ist.Es wird vorgeschlagen, dass die Erfassungsvorrichtung zumindest eine Magnetresonanzeinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zu einer Erfassung eines Resonanzsignals des Förderguts (14a; 14d) während des Transports des Förderguts (14a; 14d) entlang des Förderwegs (16a; 16b; 16c; 16d) aufweist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Erfassungsvorrichtung für ein Fördersystem, insbesondere für ein Fördersystem einer Abfüllanlage, vorgeschlagen worden, wobei das Fördersystem zumindest zu einem Transport eines, insbesondere unterteilten, Förderguts entlang eines Förderwegs vorgesehen ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Erfassungsvorrichtung, insbesondere von einer Wägevorrichtung, für ein Fördersystem, insbesondere für ein Fördersystem einer Abfüllanlage, wobei das Fördersystem zumindest zu einem Transport eines, insbesondere eingeteilten, Förderguts entlang eines Förderwegs vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Erfassungsvorrichtung zumindest eine Magnetresonanzeinheit zu einer Erfassung eines Resonanzsignals, insbesondere zu einer Mengenerfassung, des Förderguts während des Transports des Förderguts entlang des Förderwegs umfasst. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell eingerichtet, speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Beispielsweise ist das Fördersystem Teil einer Abfüllanlage, eines Lagersystems, einer Fertigungsstraße oder dergleichen. Vorzugsweise ist das Fördersystem automatisiert, insbesondere voll automatisiert, ausgebildet. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung dazu vorgesehen, in einen automatisierten Betrieb des Fördersystems integriert zu werden. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung dazu vorgesehen, das Resonanzsignal automatisiert, insbesondere ohne Eingriff eines Bedieners, zu erfassen und insbesondere auszuwerten. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung zu einer, insbesondere nachträglichen, Anordnung an dem Fördersystem modular ausgebildet sein und/oder zu einer Integration bei einer Montage des Fördersystems ausgelegt sein. Vorzugsweise ist das Fördersystem als Stetigförderer, insbesondere als Bandförderer, Gliederbandförderer, Rollenförderer oder dergleichen, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Fördersystem als Gebindeförderer ausgebildet, insbesondere wenn das Fördergut ein Fluid, ein Kolloid, eine Suspension, eine viskose Masse, ein Schüttgut oder dergleichen ist. Insbesondere ist das Fördersystem zu einem Transport von Gebinden, insbesondere Vials, Flaschen, Dosen, Kisten oder dergleichen, vorgesehen, in welchen das Fördergut abgefüllt ist und/oder entlang des Förderwegs abgefüllt wird. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Fördersystem Transportbehälter, welche für einen Transport zu einer Aufnahme eines, insbesondere losen, Teils oder eines Stücks des Förderguts vorgesehen sind, und/oder eine Vielzahl an Gebindehaltern, insbesondere welche für einen Transport jeweils zu einem Ablegen, Einhängen, Aufhängen, Umgreifen, Ansaugen, Einklemmen oder dergleichen zumindest eines, insbesondere genau eines, Gebindes vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist die Magnetresonanzeinheit dazu vorgesehen, eine Kernspinresonanzmessung (NMR-Messung) durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich ist die Magnetresonanzeinheit dazu vorgesehen, eine Elektronenspinresonanzmessung (ESR-Messung) durchzuführen. Insbesondere können/kann eine NMR-Messung und/oder eine ESR-Messung eine spektroskopische Messung, eine Relaxationszeitmessung oder weitere, dem Fachmann an sich bekannte Sequenzprotokolle umfassen. Vorzugsweise umfasst die Magnetresonanzeinheit zumindest einen Magnetfelderzeuger, insbesondere zu einer Erzeugung eines, insbesondere für die Dauer zumindest eines Messbetriebs, statischen Magnetfelds, insbesondere zur Vorgabe einer Quantisierungsachse. Insbesondere kann der Magnetfelderzeuger für das statische Magnetfeld als Permanentmagnet oder als Elektromagnet ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die Magnetresonanzeinheit zumindest einen weiteren Magnetfelderzeuger, insbesondere zu einem Aussenden und/oder Empfangen eines magnetischen Wechselfelds, insbesondere im Hochfrequenzbereich und/oder im Mikrowellenbereich, insbesondere zu einer Anregung einer atomaren Resonanz des Förderguts. Bevorzugt ist der weitere Magnetfelderzeuger als Magnetspule ausgebildet. Anwendungsabhängig kann der weitere Magnetfelderzeuger eine andere, dem Fachmann an sich bekannte Bauform für Antennen im Hochfrequenzbereich und/oder Mikrowellenbereich, wie beispielsweise Hornstrahler, auf Platinen gedruckte Leiterbahnantennen, Vivaldiantennen oder dergleichen, aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Magnetresonanzeinheit zumindest eine Empfangsantenne zu einem Empfang eines magnetischen Wechselfelds, insbesondere des Resonanzsignals von dem Fördergut. Bevorzugt ist die Empfangsantenne baugleich zu, besonders bevorzugt identisch mit, dem weiteren Magnetfelderzeuger ausgebildet. Alternativ ist die Empfangsantenne getrennt von dem weiteren Magnetfelderzeuger ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung zumindest eine Recheneinheit, insbesondere zu einer Auswertung des Resonanzsignals. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, eine Quantität, besonders bevorzugt eine Masse, und/oder eine Qualität, insbesondere eine chemische Zusammensetzung und/oder eine Verunreinigung, des Förderguts in, insbesondere jedem, einzelnen Gebinde und/oder in, insbesondere jedem, einzelnen Transportbehälter, zu ermitteln. Insbesondere ist die Magnetresonanzeinheit dazu vorgesehen, eine NMR-Messung und/oder eine ESR-Messung während eines, insbesondere kontinuierlichen, Transports des Förderguts entlang des Transportwegs durchzuführen. Insbesondere können sich die Gebinde während der NMR-Messung und/oder ESR-Messung in einem offenen oder geschlossenen Zustand befinden. Optional umfasst die Erfassungsvorrichtung eine Datenschnittstelle, die zu einer Weitergabe des ausgewerteten Resonanzsignals an die Förderanlage vorgesehen ist, sodass von der Förderanlage in Abhängigkeit von der Messung eine gebindespezifische und/oder transportbehälterspezifische Funktion ausführbar ist, beispielsweise ein Sortieren der Gebinde und/oder der Transportbehälter in verschiedene Kategorien, insbesondere ein Aussortieren einzelner Gebinde und/oder Transportbehälter, ein Etikettieren der Gebinde und/oder der Transportbehälter mit einer Auswertung des Resonanzsignals, eine Nachbehandlung einzelner Gebinde oder Transportbehälter oder dergleichen. Insbesondere kann die Datenschnittstelle kabelgebunden und/oder drahtlos, insbesondere funkwellengebunden, ausgebildet sein.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfassungsvorrichtung kann vorteilhaft eine kontaktlose Erfassung einer Quantität und/oder Qualität erreicht werden. Insbesondere kann eine gegen Umwelteinflüsse, insbesondere Vibrationen und Luftströmungen, vorteilhaft unempfindliche Erfassung durchgeführt werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft präzise Erfassung durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Störung durch die Erfassungsvorrichtung auf eine laminare Luftströmung zu einem Staubschutz der, insbesondere offenen, Gebinde und/oder der Transportbehälter vorteilhaft gering gehalten werden. Vorteilhaft kann bei einer Massenbestimmung aus dem Resonanzsignal auf eine Tara-Messung zur Massenbestimmung des leeren Gebindes verzichtet werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Erfassungsvorrichtung eine autonome Transporteinheit umfasst, welche einen Teilabschnitt des Förderwegs bildet, welchem die Magnetresonanzeinheit zugeordnet ist, insbesondere in/an welchem die Magnetresonanzeinheit angeordnet ist. Zu einer Unterscheidung ist der gesamte Teilabschnitt des Förderwegs, der durch die Erfassungsvorrichtung realisiert wird, als Erfassungsstrecke bezeichnet. Vorzugsweise umfasst die Transporteinheit zumindest ein Transportelement, insbesondere einen autonomen Transportbehälter und/oder einen autonomen Gebindehalter, insbesondere zu einem Transport des Förderguts entlang der Erfassungsstrecke. Vorzugsweise umfasst die Transporteinheit eine Vielzahl an Transportelementen. Vorzugsweise umfasst die Transporteinheit zumindest eine Übergabestation zu einer Übergabe des Förderguts von dem Fördersystem zu der Erfassungsvorrichtung, insbesondere von einem der Transportbehälter des Fördersystems zu einem der autonomen Transportbehälter und/oder von einem der Gebindehalter des Fördersystems zu einem der autonomen Gebindehalter. Insbesondere ist die Magnetresonanzeinheit dazu vorgesehen, das Resonanzsignal des Förderguts zu erfassen, während sich das Fördergut in einem der autonomen Transportbehälter und/oder an einem der autonomen Gebindehalter befindet. Vorzugsweise umfasst die Transporteinheit zumindest eine Rückgabestation zu einer Übergabe des Förderguts von der Erfassungsvorrichtung zu dem Fördersystem. Unter „autonom“ soll hier insbesondere unabhängig von dem Fördersystem steuerbar verstanden werden. Vorzugsweise ist zumindest eine Transportgeschwindigkeit der Transporteinheit, insbesondere die Geschwindigkeit, mit der eines der Gebinde und/oder einer der Transportbehälter entlang der Erfassungstrecke transportiert wird, unabhängig von der Transportgeschwindigkeit des Fördersystems einstellbar. Vorzugsweise ist ein Stich der Transporteinheit, insbesondere ein mittlerer Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gebinden und/oder Transportbehältern auf der Erfassungstrecke, unabhängig von dem Stich des Fördersystems einstellbar. Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung eine Steuer- oder Regeleinheit, welche einen Transport, insbesondere die Transportgeschwindigkeit und/oder den Stich, mittels der Transporteinheit kontrolliert. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Vorzugsweise ist die Steuer- oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zumindest eine Durchsatzgeschwindigkeit, insbesondere eine Anzahl an Gebinden und/oder Transportbehältern pro Zeiteinheit, der Erfassungsvorrichtung auf eine Transportgeschwindigkeit des Fördersystems abzustimmen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Transport des Förderguts mit einer auf die Magnetresonanzeinheit vorteilhaft abgestimmten Transportgeschwindigkeit, insbesondere bei einer vorteilhaft gleichmäßigen Bewegung, des Förderguts durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Erfassungsvorrichtung bereitgestellt werden, die mit einer vorteilhaft großen Anzahl an Bestandsanlagen kompatibel ist. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung auch bei Fördersystemen angewandt werden, die metallische und/oder magnetische Komponenten aufweisen. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung vorteilhaft unabhängig von einer konkreten Ausgestaltung des Fördersystems, beispielsweise einer Breite des Förderwegs, ausgelegt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Magnetresonanzeinheit zumindest einen, insbesondere zumindest einen der bereits genannten, Magnetfelderzeuger aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, den Förderweg zumindest teilweise zu umgreifen. Vorzugsweise umgreifen/umgreift der Magnetfelderzeuger und/oder der weitere Magnetfelderzeuger die Erfassungsstrecke zumindest teilweise. Insbesondere umgreifen/umgreift der Magnetfelderzeuger und/oder der weitere Magnetfelderzeuger die Erfassungstrecke in einer zu dem Förderweg senkrechten Ebene. Insbesondere ist der Magnetfelderzeuger als geschlossener und/oder an zumindest einer Seite offener Tunnel ausgebildet, durch den der Förderweg, insbesondere die Erfassungsstrecke, hindurch führt. Insbesondere bei einer Erfassung des Resonanzsignals im offenen Zustand der Gebinde und/oder der autonomen Transportbehälter, umgreift der Magnetfelderzeuger, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Permanentmagnet, den Teilabschnitt des Förderwegs bevorzugt U-förmig, insbesondere zu einem Beströmen einer Öffnung der Gebinde und/oder der autonomen Transportbehälter mit dem laminaren Luftstrom. Insbesondere bei einer Erfassung des Resonanzsignals im geschlossenen Zustand der Gebinde und/oder der autonomen Transportbehälter, umgreift der Magnetfelderzeuger, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Permanentmagnet, den Teilabschnitt des Förderwegs in zumindest einer Ebene bevorzugt vollständig. Vorzugsweise weist der Magnetfelderzeuger bei einer Erfassung des Resonanzsignals im geschlossenen Zustand der Gebinde und/oder der autonomen Transportbehälter eine Halbach-Magnetanordnung auf. Vorzugsweise ist bei einer Ausgestaltung des Magnetfelderzeugers und/oder des weiteren Magnetfelderzeugers als Magnetspule, insbesondere als Solenoidspule, diese um die Erfassungsstrecke herumgewickelt angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft homogenes Magnetfeld mit einer vorteilhaft hohen Magnetfeldstärke an dem Fördergut auf der Erfassungsstrecke erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest ein, insbesondere zumindest einer der bereits genannten, Magnetfelderzeuger der Magnetresonanzeinheit an einem Teilabschnitt des Förderwegs angeordnet ist, welcher zumindest im Wesentlichen parallel zu einer maximalen Längserstreckung eines Gebindes des Förderguts verläuft. Insbesondere sind/ist der Magnetfelderzeuger und/oder der weitere Magnetfelderzeuger in Form und Größe an Form und Größe der Gebinde und/oder autonomen Transportbehälter angepasst. Vorzugsweise ist der weitere Magnetfelderzeuger innerhalb des Magnetfelderzeugers angeordnet. Insbesondere ist ein maximaler Abstand zweier einander gegenüberliegender Innenwandungen des Magnetfelderzeugers und/oder des weiteren Magnetfelderzeugers an maximale Erstreckungen der Gebinde und/oder der autonomen Transportbehälter in einer Ebene senkrecht zur Erfassungstrecke angepasst. Insbesondere ist ein maximaler Abstand eines der Gebinde und/oder eines der autonomen Transportbehälter, welcher sich innerhalb des Magnetfelderzeugers und/oder des weiteren Magnetfelderzeugers befindet, zu einer Innenwandung des Magnetfelderzeugers und/oder des weiteren Magnetfelderzeugers zumindest kleiner als eine maximale Erstreckung des Gebindes und/oder des autonomen Transportbehälters in diese Richtung, insbesondere gerade groß genug, um einen reibungsfreien und/oder stoßfreien Transport der Gebinde und/oder der autonomen Transportbehälter durch den Magnetfelderzeuger und/oder den weiteren Magnetfelderzeuger zu gewährleisten. Vorzugsweise umfasst der Magnetfelderzeuger einen Erfassungsteilbereich zu einem Erfassen des Resonanzsignals, welcher sich insbesondere entlang desselben Teilabschnitts der Erfassungsstrecke wie der weitere Magnetfelderzeuger erstreckt. Vorzugsweise umfasst der Magnetfelderzeuger einen Polarisierungsteilbereich, der insbesondere bezogen auf eine Transportrichtung vor dem weiteren Magnetfelderzeuger angeordnet ist, und insbesondere zu einer Polarisierung des Förderguts vorgesehen ist. Insbesondere können die Teilbereiche des Magnetfelderzeugers aneinander oder getrennt voneinander angeordnet sein. Beispielsweise ist der Magnetfelderzeuger, insbesondere der Erfassungsteilbereich des Magnetfelderzeugers, und/oder der weitere Magnetfelderzeuger, insbesondere bei hohen und dünnen Gebinden und/oder autonomen Transportbehältern, deren maximale Längserstreckung insbesondere parallel zur Gewichtskraft ausgerichtet transportiert werden, wie Vials, Flaschen oder dergleichen, an einem Teilabschnitt der Erfassungsstrecke angeordnet, der entlang der Vertikalen verläuft. Beispielsweise ist der Magnetfelderzeuger, insbesondere der Erfassungsteilbereich des Magnetfelderzeugers, und/oder der weitere Magnetfelderzeuger, insbesondere bei flachen Gebinden, deren maximale Längserstreckung insbesondere senkrecht zur Gewichtskraft ausgerichtet transportiert werden, wie Schalen, Wannen oder dergleichen, an einem Teilabschnitt der Erfassungsstrecke angeordnet, der entlang der Horizontalen verläuft. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft hoher Füllfaktor der Magnetfelderzeuger erreicht werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft homogenes Magnetfeld mit einer vorteilhaft hohen Magnetfeldstärke an dem Fördergut auf der Erfassungsstrecke erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft hohe Messgenauigkeit der Magnetresonanzeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Magnetresonanzeinheit zumindest einen Adaptergrundkörper mit zumindest zwei Steckplätzen zur Aufnahme je eines unterschiedlichen Magnetfelderzeugers der Magnetresonanzeinheit aufweist. Insbesondere ist der weitere Magnetfelderzeuger als Steckelement ausgebildet, welcher insbesondere in einen der Steckplätze anordenbar ist. Vorzugsweise umfasst der als Steckelement ausgebildete weitere Magnetfelderzeuger elektrisch getrennte Leiterschlaufen, die bei einer Anordnung in einem der Steckplätze über den Adaptergrundköper elektrisch miteinander verbindbar sind, und insbesondere dadurch eine Magnetspule bilden. Insbesondere ist der Adaptergrundkörper dazu vorgesehen, unterschiedlich ausgelegte Versionen des weiteren Magnetfelderzeugers aufzunehmen. Insbesondere unterscheiden sich die Versionen des weiteren Magnetfelderzeugers durch ihre räumliche Dimensionierung und insbesondere des zwischen der Adaptergrundplatte und dem Steckelement eingeschlossenen Freiraums um die Erfassungsstrecke herum. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft einfach und vorteilhaft schnell, mit insbesondere vorteilhaft vorgefertigten Serienbauteilen, eine Auslegung der Erfassungsvorrichtung an eine Auslegung des Fördersystems, insbesondere der Gebinde, angepasst werden. Insbesondere kann vorteilhaft schnell und einfach eine Umrüstung der Erfassungsvorrichtung durchgeführt werden, beispielsweise bei einer Größenänderung der Gebinde des Fördersystems.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass zumindest ein, insbesondere der bereits genannte weitere, Magnetfelderzeuger der Magnetresonanzeinheit mittels einer Schwenkachse beweglich gelagert ist. Insbesondere weist der weitere Magnetfelderzeuger zumindest eine Montagehalbschale und zumindest eine weitere Montagehalbschale auf. Insbesondere ist die Montagehalbschale gegenüber der weitere Montagehalbschale mittels der Schwenkachse beweglich gelagert. Insbesondere ist der weitere Magnetfelderzeuger mittels der Schwenkachse auf- und zuklappbar ausgebildet. Insbesondere umfassen die Montagehalbschalen jeweils voneinander getrennte Leiterschlaufen. Optional sind die Leiterschlaufen der Montagehalbschalen durch eine Anordnung der Montagehalbschalen aneinander elektrisch miteinander verbindbar, beispielsweise über Steckkontakte und bilden insbesondere dadurch eine Magnetspule aus. Alternativ sind die Leiterschlaufen der Montagehalbschalen auch bei Anordnung der Montagehalbschalen aneinander getrennt voneinander ausgebildet. Insbesondere bilden die getrennt voneinander angeordneten Leiterschlaufen eine, insbesondere induktiv und/oder kapazitiv gekoppelte, resonante Gruppenantenne. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft einfach der weitere magnetische Erzeuger ausgetauscht werden. Insbesondere kann der weitere magnetische Erzeuger vorteilhaft einfach an eine Gebindegröße angepasst werden. Insbesondere entstehen vorteilhaft geringe Kosten bei einer Umrüstung des Fördersystems. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung mittels vorgefertigter Komponenten an eine vorteilhaft große Anzahl an Bestandsystemen angepasst werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinheit eine Translationseinheit zu einer Erzeugung einer Relativbewegung zwischen zumindest einem, insbesondere einem der bereits genannten, Magnetfelderzeuger der Magnetresonanzeinheit und zumindest einem Gebinde des Förderguts quer zum Förderweg aufweist. Insbesondere umfasst die Translationseinheit einen Aktuator zur Erzeugung der Relativbewegung zumindest im Wesentlichen senkrecht zu dem Förderweg. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Insbesondere ist die Translationseinheit dazu vorgesehen, eines der Gebinde und den weiteren Magnetfelderzeuger relativ zueinander zu bewegen. Insbesondere ist die Translationseinheit dazu vorgesehen, den weiteren Magnetfelderzeuger über eines der Gebinde zu stülpen und/oder eines der Gebinde in dem weiteren Magnetfelderzeuger einzuführen. Vorzugsweise umfasst die Magnetresonanzeinheit eine Vielzahl an weiteren Magnetresonanzeinheiten, die jeweils zur Aufnahme zumindest eines, insbesondere genau eines, Gebindes vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die weiteren Magnetfelderzeuger parallel zueinander, insbesondere auf einem rechenförmigen Strukturelement der Translationseinheit angeordnet. Optional ist die Translationseinheit parallel zu dem Förderweg, insbesondere der Erfassungsstrecke, beweglich gelagert, insbesondere zu einer Synchronbewegung des weiteren Magnetfelderzeugers mit einem der Gebinde, insbesondere während der Erfassung des Resonanzsignals. Alternativ sind die weiteren Magnetfelderzeuger, insbesondere zu einer Synchronbewegung mit den Gebinden, auf einem Revolver oder einem Endlosband der Magnetresonanzeinheit angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der weitere Magnetfelderzeuger vorteilhaft klein gehalten werden. Insbesondere kann ein Füllfaktor, der insbesondere das Verhältnis von Gebindegröße zu Aufnahmevolumen des weiteren Magnetfelderzeugers beschreibt, vorteilhaft groß gehalten werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft präzise NRM-Messung und/oder ESR-Messung an einem einzelnen Gebinde durchgeführt werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die autonome Transporteinheit zumindest ein Aufnahmeelement zur Aufnahme des Förderguts umfasst, in welches zumindest ein Magnetfelderzeuger der Magnetresonanzeinheit integriert ist. Insbesondere ist das Aufnahmeelement als einer der autonomen Gebindehalter und/oder einer der autonomen Transportbehälter ausgebildet. Insbesondere sind/ist der weitere Magnetfelderzeuger und/oder die Empfangsantenne in das Aufnahmeelement eingelassen und/oder an dem Aufnahmeelement befestigt. Vorzugsweise umfasst das Aufnahmeelement ein elektrisches Kontaktelement, insbesondere zu einer Kontaktierung des weiteren Magnetfelderzeugers und/oder der Empfangsantenne an einem Ort der Erfassung des Resonanzsignals. Alternativ umfasst die Magnetresonanzeinheit ein induktives Koppelelement zu einer drahtlosen Kopplung des weiteren Magnetfelderzeugers und/oder der Empfangsantenne. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft auf einen selbstständig ausgebildeten weiteren Magnetfelderzeuger verzichtet werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft platzsparende Magnetresonanzeinheit bereitgestellt werden. Insbesondere kann ein Abstand des Magnetfelderzeugers zu dem Fördergut vorteilhaft klein gehalten werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Erfassungsvorrichtung zumindest eine kontaktlose Temperatursensoreinheit und zumindest eine, insbesondere die bereits genannte, Recheneinheit zu einer Kompensation einer Temperaturabhängigkeit des Resonanzsignals der Magnetresonanzeinheit umfasst. Vorzugsweise ist die Temperatursensoreinheit dazu vorgesehen, eine Temperatur des Förderguts in einem, insbesondere in jedem, einzelnen Gebinde und/oder autonomen Transportbehälter zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich ist die Temperatursensoreinheit zu einer Erfassung einer Umgebungstemperatur und/oder einer Temperatur des Förderguts vor einem Abfüllen in einzelne Gebinde und/oder Transportbehälter vorgesehen. Beispielsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, anhand der erfassten Temperatur einen Korrekturwert für eine Auswirkung der Temperatur auf die maximale Magnetisierbarkeit des Förderguts zu ermitteln. Beispielsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, anhand der erfassten Temperatur, einen Korrekturwert für eine Auswirkung der Temperatur auf ein aktuelles Gas-Flüssigkeits-Verhältnis des Förderguts, insbesondere in geschlossenen Gebinden und/oder autonomen Transportbehältern, zu ermitteln. Beispielsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, anhand der erfassten Temperatur einen Korrekturwert für eine Auswirkung der Temperatur auf Relaxationszeiten des Förderguts zu ermittelten. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, vor einer Auswertung des Resonanzsignals, beispielsweise zur Ermittlung einer Masse des Förderguts, das Resonanzsignals mittels der Korrekturwerte zu normalisieren. Vorzugsweise ist die Temperatursensoreinheit dazu vorgesehen, die Temperatur unmittelbar vor, während und/oder unmittelbar nach der Erfassung des Resonanzsignals zu erfassen. Alternativ ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, aus einer der Erfassung des Resonanzsignals vorausgehenden und/oder nachgelagerten Erfassung der Temperatur des Förderguts, der Gebinde, der Transportbehälter und/oder einer Umgebung der Erfassungsvorrichtung eine Temperatur des Förderguts zum Zeitpunkt der Erfassung des Resonanzsignals zu simulieren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft präzise und vorteilhaft reproduzierbare Erfassung und Auswertung des Resonanzsignals erreicht werden. Insbesondere kann ein Risiko einer Fehlinterpretation des Resonanzsignals aufgrund von Temperaturschwankungen vorteilhaft gering gehalten werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Temperatursensoreinheit unabhängig von der Magnetresonanzeinheit ausgebildet ist. Insbesondere umfasst die Temperatursensoreinheit zumindest ein Temperatursensorelement, das von der Magnetresonanzeinheit unterschiedlich ausgebildet ist. Insbesondere umfasst die Temperatursensoreinheit ein Temperatursensorelement, welches auf einer Detektion elektromagnetischer Wellen im optischen Bereich und/oder im infraroten Bereich zu einer Temperaturerfassung beruht. Beispielsweise umfasst die Temperatursensoreinheit ein optisches Pyrometer, insbesondere ein Infrarotthermometer und/oder ein Mikrobolometer. Beispielsweise umfasst die Temperatursensoreinheit eine Thermokamera. Beispielsweise umfasst die Temperatursensoreinheit einen Laser zu einer Messung des Gasgehalts in einem geschlossenen Gebinde und/oder einem autonomen Transportbehälter, insbesondere zur Durchführung einer Headspace-Moisture-Analyse. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Temperatur des Förderguts vorteilhaft direkt und zuverlässig ermittelt werden. Insbesondere kann die Temperatur mit vorteilhaft wenig Rechenleistung ermittelt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Temperatursensoreinheit zu einer Verfolgung eines Gebindes des Förderguts beweglich gelagert ist. Beispielsweise ist die Temperatursensoreinheit schwenkbar gelagert. Beispielsweise ist die Temperatursensoreinheit parallel zum Förderweg, insbesondere zur Erfassungsstrecke, verschiebbar gelagert. Insbesondere umfasst die Erfassungsvorrichtung zumindest einen Aktuator zu einer Bewegung der Temperatursensoreinheit. Insbesondere ist die Steuer- oder Regeleinheit der Erfassungsvorrichtung dazu vorgesehen, einen einzelnen Messfleck der Temperatursensoreinheit stationär auf einem einzelnen Gebinde und/oder einem autonomen Transportbehälter zu halten, insbesondere während einer Bewegung des Gebindes und/oder des autonomen Transportbehälters entlang des Förderwegs, insbesondere der Erfassungsstrecke. Optional umfasst die Temperatursensoreinheit eine Vielzahl an Temperatursensorelementen, die insbesondere jeweils stationär zu einem Gebinde und/oder einem autonomen Transportbehälter gehalten werden. Beispielsweise sind die Temperatursensorelemente, insbesondere parallel zueinander, auf einem rechenartigen Strukturelement der Temperatursensoreinheit angeordnet, die insbesondere zu dem Förderweg parallel beweglich gelagert angeordnet ist. Optional umfasst die Temperatursensoreinheit zumindest ein Temperatursensorelement, welches an einer Abfüllnadel des Fördersystems, insbesondere zu einer gemeinsamen Bewegung mit der Abfüllnadel, angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich zu einer beweglichen Lagerung der Temperatursensoreinheit umfasst die Temperatursensoreinheit zumindest ein ortsauflösendes Temperatursensorelement, insbesondere eine Infrarot-Zeilenkamera, dessen unabhängige Erfassungsfenster entlang des Förderwegs ausgerichtet sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Temperatur des Förderguts vorteilhaft verfolgt werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft lange Messzeit für die Temperatur erreicht werden. Insbesondere kann die Temperatur vorteilhaft präzise und zuverlässig ermittelt werden. Insbesondere kann ein Risiko einer Messung einer Temperaturanomalie vorteilhaft gering gehalten werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit ein Speicherelement mit Anweisungen zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit anhand des Resonanzsignals der Magnetresonanzeinheit umfasst. Insbesondere ist die Magnetresonanzeinheit gleichzeitig als Temperatursensoreinheit ausgebildet. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, eine Phaseninformation und/oder eine Magnetisierung sowie Relaxationszeiten des Resonanzsignals auszuwerten und insbesondere aufgrund einer Veränderung der genannten Parameter auf eine Temperatur, insbesondere eine Temperaturänderung, des Förderguts zu schlie-ßen. Insbesondere umfasst das Speicherelement Anweisungen zur Durchführung einer Überwachung einer Verschiebung der Protonen-Resonanzfrequenzen (PRF), bei welcher insbesondere eine Phase aus einem freien Induktionszerfall (FID) und/oder einer Carr-Purcell-Meiboom-Gill-Sequenz (CPMG) gewonnen wird. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Speicherelement Anweisungen zur Überwachung einer Änderung der Magnetisierung und der Relaxationszeiten, insbesondere anhand von auf Testreihen basierenden numerischen Modellen des Förderguts. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, einen Effekt der temperaturabhängigen Phase oder der temperaturabhängigen Magnetisierung sowie der temperaturabhängigen Relaxationszeiten auf eine Stärke des Resonanzsignals auszugleichen. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, bei konstanter Phase oder Magnetisierung und Relaxationszeiten, eine Änderung des Resonanzsignals zu einer Auswertung der Quantität oder Qualität des Förderguts zu ermitteln. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, bei schwankender Phase oder Magnetisierung und Relaxationszeiten, eine Änderung des Resonanzsignals auf eine schwankende Temperatur zurückzuführen und insbesondere vor einer Auswertung der Quantität oder Qualität auszugleichen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft auf eigenständige Temperatursensoren verzichtet werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft bauteilarme, kostengünstige und/oder platzsparende Erfassungsvorrichtung bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Temperatur vorteilhaft unmittelbar zum Zeitpunkt der NMR-Messung und/oder der ESR-Messung erfasst werden.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zu einer Erfassung, insbesondere Wägung, eines Förderguts mittels einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise nimmt die Übergabestation der Transporteinheit in zumindest einem Übergabeschritt des Verfahrens, das Fördergut, insbesondere als Gebinde, dem Fördersystem ab. Insbesondere positioniert die Übergabestation das Fördergut als Gebinde in einem der autonomen Gebindehalter der Erfassungsvorrichtung oder lose in einem der autonomen Transportbehälter der Erfassungsvorrichtung. Insbesondere transportiert die Transporteinheit das Fördergut entlang der Erfassungstrecke in Richtung der Magnetresonanzeinheit. In einem Vormagnetisierungsschritt des Verfahrens transportiert die Transporteinheit das Fördergut durch den Polarisierungsteilbereich des Magnetfelderzeugers, insbesondere zu einer Magnetisierung des Förderguts. Vorzugsweise transportiert die Transporteinheit das Fördergut in einem Sendeschritt des Verfahrens in den Erfassungsteilbereich des Magnetfelderzeugers und gleichzeitig zu dem weiteren Magnetfelderzeuger. Beispielsweise transportiert die Transporteinheit das Gebinde und/oder den autonomen Transportbehälter entlang eines vertikal angeordneten Teilabschnitts der Erfassungsstrecke durch den weiteren Magnetfelderzeuger hindurch. Alternativ bewegt sich der weitere Magnetfelderzeuger mit dem Fördergut entlang der Erfassungstrecke mit. Beispielsweise schiebt die Translationseinheit eines der Gebinde in den auf einem Revolver angeordneten weiteren Magnetfelderzeuger. Beispielsweise stülpt die Translationseinheit den weiteren Magnetfelderzeuger über eines der Gebinde. Insbesondere sendet der weitere Magnetfelderzeuger in dem Sendeschritt gemäß eines an sich bekannten Sequenzprotokolls für eine NMR-Messung und/oder eine ESR-Messung magnetische Wechselfelder auf das Fördergut, insbesondere während sich das Fördergut, insbesondere ein einzelnes Gebinde, an einer sensitivsten Stelle des weiteren Magnetfelderzeugers befindet. Insbesondere erfasst die Empfangsantenne, insbesondere der weitere Magnetfelderzeuger, in einem Erfassungsschritt des Verfahrens das Resonanzsignal von dem Fördergut, insbesondere als Antwort auf das ausgesendete magnetische Wechselfeld. Insbesondere übergibt eine weitere Rückgabestation in einem Rückgabeschritt des Verfahrens das Fördergut an das Fördersystem. Vorzugsweise erfasst die Temperatursensoreinheit in zumindest einem Temperaturerfassungsschritt eine Temperatur des Förderguts. Insbesondere kann der Temperaturerfassungsschritt an einem beliebigen Streckenabschnitt der Erfassungsstrecke durchgeführt werden. Insbesondere wenn der Temperaturerfassungsschritt nicht zeitgleich mit dem Sendeschritt und/oder dem Erfassungsschritt durchgeführt wird, erfasst die Temperatursensoreinheit eine Temperatur des Gebindes und/oder des autonomen Transportbehälters. Insbesondere ermittelt die Recheneinheit in einem Auswerteschritt des Verfahrens die Temperatur des Förderguts zum Zeitpunkt des Sendeschritts und/oder des Erfassungsschritts. Insbesondere korrigiert die Recheneinheit in dem Auswerteschritt das erfasste Resonanzsignal in Abhängigkeit von der Temperatur des Förderguts. Vorzugsweise ermittelt die Recheneinheit in dem Auswerteschritt aus der Stärke des Resonanzsignals eine Masse, insbesondere eine Gesamtmasse, des Förderguts in einem der Gebinde und/oder in einem der autonomen Transportbehälter. Alternativ oder zusätzlich ermittelt die Recheneinheit aus dem Resonanzsignal eine chemische Zusammensetzung des Förderguts, insbesondere die Konzentration oder absolute Menge zumindest eines Bestandteils des Förderguts. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine kontaktlose Erfassung einer Quantität und/oder Qualität erreicht werden. Vorteilhaft kann bei einer Massenbestimmung aus dem Resonanzsignal auf eine Tara-Messung zur Massenbestimmung des leeren Gebindes verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 ein schematisches Funktionsdiagramm einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung,
2 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung,
3 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung,
4 eine schematische Darstellung eines Magnetfelderzeugers der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung,
5 eine schematische Darstellung von Anordnungsmöglichkeiten des Magnetfelderzeugers,
6 eine schematische Darstellung einer Temperatursensoreinheit der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung,
7 ein schematisches Funktionsdiagramm der Temperatursensoreinheit,
8 ein schematisches Diagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
9 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines weiteren Magnetfelderzeugers einer weiteren erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung mit einer Steckverbindung,
10 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines weiteren Magnetfelderzeugers einer zusätzlichen erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung mit einer Schwenkachse und
11 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Erfassungsvorrichtung 10a. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung 10a als Wägevorrichtung ausgebildet. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung 10a zur Durchführung einer NMR-Messung und/oder einer ESR-Messung vorgesehen. Die Erfassungsvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Magnetresonanzeinheit 18a. Vorzugsweise umfasst die Magnetresonanzeinheit 18a zumindest einen Magnetfelderzeuger 22a. Insbesondere ist der Magnetfelderzeuger 22a zu einer Erzeugung eines statischen, insbesondere homogenen, Magnetfelds vorgesehen. Vorzugsweise ist der Magnetfelderzeuger 22a als Permanentmagnet ausgebildet oder umfasst eine Anordnung mehrerer Permanentmagnete. Vorzugsweise umfasst die Magnetresonanzeinheit 18a zumindest einen weiteren Magnetfelderzeuger 24a. Vorzugsweise ist der weitere Magnetfelderzeuger 24a zu einer Erzeugung eines magnetischen Wechselfelds vorgesehen. Vorzugsweise umfasst der weitere Magnetfelderzeuger 24a eine Vielzahl an elektrischen Leiterschlaufen, die insbesondere als einzelne Magnetspule oder als Gruppenantenne verschaltet sind. Vorzugsweise ist der weitere Magnetfelderzeuger 24a zu einem Empfang eines magnetischen Wechselfelds vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a einen Leistungsschalter 54a, insbesondere um zwischen einem Senden und einem Empfangen von magnetischen Wechselfeldern mittels des weiteren Magnetfelderzeugers 24a hin- und herzuschalten. Alternativ umfasst die Magnetresonanzeinheit 18a zumindest eine Empfangsantenne, welche getrennt von dem weiteren Magnetfelderzeuger 24a ausgebildet ist. Optional umfasst die Magnetresonanzeinheit 18a eine Gradienteneinheit 60a, insbesondere zu einer Überlagerung des statischen, homogenen, Magnetfelds des Magnetfelderzeugers 22a mit einem Gradientfeld, insbesondere zu einer ortsaufgelösten NMR-Messung und/oder ESR-Messung.
Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a eine Steuer- oder Regeleinheit 48a. Beispielsweise umfasst die Steuer- oder Regeleinheit 48a einen Mikrokontroller, einen Mikroprozessor, ein Field Programmable Gate Array (FPGA) oder dergleichen. Insbesondere ist die Steuer- oder Regeleinheit 48a dazu vorgesehen, ein Ausgabesignal für den weiteren Magnetfelderzeuger 24a zu generieren. Insbesondere umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a zumindest einen Digital-Analog-Konverter 50a zu einer Umsetzung des Ausgabesignals für den weiteren Magnetfelderzeuger 24a. Insbesondere umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a zumindest einen Leistungsverstärker 52a, insbesondere zu einer Verstärkung des Ausgabesignals für den weiteren Magnetfelderzeuger 24a. Insbesondere umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a zumindest einen Empfangsverstärker 56a, insbesondere zu einem Verstärken eines von dem weiteren Magnetfelderzeuger 24a empfangen Signals. Insbesondere umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a zumindest einen Analog-Digital-Konverter 58a zu einer Umsetzung des empfangen Signals. Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a zumindest eine Recheneinheit 44a, insbesondere zu einer Auswertung des empfangen Signals.
2 zeigt die Erfassungsvorrichtung 10a. Die Erfassungsvorrichtung 10a ist für ein Fördersystem 12a ausgebildet, insbesondere für ein Fördersystem 12a einer Abfüllanlage. Das Fördersystem 12a ist zumindest zu einem Transport eines Förderguts 14a entlang eines Förderwegs 16a vorgesehen. Insbesondere ist das Fördergut 14a entlang des Förderwegs 16a in Gebinde unterteilt, insbesondere in Vials abgefüllt, von denen der Übersichtlichkeit halber nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. Insbesondere umfasst das Fördersystem 12a zumindest ein erstes Förderelement 62a und ein zweites Förderelement 64a, insbesondere zu einem Transport des Förderguts 14a entlang des Förderwegs 16a. Beispielsweise ist das erste und/oder zweite Förderelement 62a, 64a als Förderbänder ausgebildet. Die Magnetresonanzeinheit 18a ist zu einer Erfassung eines Resonanzsignals des Förderguts 14a während des Transports des Förderguts 14a entlang des Förderwegs 16a vorgesehen. Insbesondere ist der weitere Magnetfelderzeuger 24a zu einem Empfangen des Resonanzsignals vorgesehen.
Die Erfassungsvorrichtung 10a umfasst eine autonome Transporteinheit 20a. Beispielsweise umfasst die Transporteinheit 20a zumindest ein Förderelement 66a, beispielsweise ein Förderband. Die autonome Transporteinheit 20a bildet einen Teilabschnitt des Förderwegs 16a, welchem die Magnetresonanzeinheit 18a zugeordnet ist. Insbesondere ist die Magnetresonanzeinheit 18a an der Transporteinheit 20a angeordnet. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung 10a, insbesondere das Förderelement 66a, zwischen dem ersten Förderelement 62a und dem zweiten Förderelement 64a des Fördersystems 12a angeordnet.
Insbesondere umfasst die Transporteinheit 20a eine Übergabestation 68a. Insbesondere ist die Übergabestation 68a dazu vorgesehen, Gebinde von dem Fördersystem 12a, insbesondere dem ersten Förderelement 62a, an die Transporteinheit 20a, insbesondere an das Förderelement 66a, zu übergeben. Vorzugsweise umfasst die Transporteinheit 20a eine Rückgabestation 70a. Insbesondere ist die Rückgabestation 70a dazu vorgesehen, Gebinde von der Transporteinheit 20a, insbesondere dem Förderelement 66a, an das Fördersystem 12a, insbesondere an das zweite Förderelement 64a, zu übergeben. Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung 10a eine Abschirmeinheit 72a. Vorzugsweise ist zumindest die Magnetresonanzeinheit 18a innerhalb der Abschirmeinheit 72a angeordnet. Insbesondere führt der Förderweg 16a, insbesondere die Transporteinheit 20a durch die Abschirmeinheit 72a hindurch. Insbesondere ist die Abschirmeinheit 72a dazu vorgesehen, elektromagnetische Strahlung im Hochfrequenzbereich und/oder Mikrowellenbereich zu blockieren. Beispielsweise umfasst die Abschirmeinheit 72a ein Gehäuse aus µ-Metall, Kompensationsspulen oder dergleichen. Vorzugsweise ist die Magnetresonanzeinheit 18a, insbesondere die Abschirmeinheit 72a, entlang des Förderwegs 16a kleiner als 200 cm, bevorzugt kleiner als 120 cm. Vorzugsweise ist die Magnetresonanzeinheit 18a, insbesondere die Abschirmeinheit 72a, quer zum Förderweg 16a kleiner als 100 cm, insbesondere kleiner als 60 cm. Vorzugsweise beträgt ein Gewicht der Erfassungsvorrichtung 10a weniger als 750 kg, insbesondere weniger als 400 kg.
3 zeigt eine Seitenansicht der Erfassungsvorrichtung 10a ohne Abschirmeinheit 72a. Die Magnetfelderzeuger 22a, 24a sind dazu vorgesehen ist, den Förderweg 16a zumindest teilweise zu umgreifen. Insbesondere umgreifen die Magnetfelderzeuger 22a, 24a den Teilabschnitt des Förderwegs 16a, der durch die Transporteinheit 20a gebildet ist, zumindest teilweise. Insbesondere weist der Magnetfelderzeuger 22a einen Polarisierungsteilbereich 74a auf. Insbesondere weist der Magnetfelderzeuger 22a einen Erfassungsteilbereich 76a auf. Insbesondere bei offenen Gebinden, weisen der Polarisierungsteilbereich 74a und/oder der Erfassungsteilbereich 76a in einer Ebene senkrecht zum Förderweg 16a ein U-förmiges Profil auf. Vorzugsweise ist die Transporteinheit 20a dazu vorgesehen, die Gebinde mit einer Einfüllöffnung zu einer Öffnung des Polarisierungsteilbereichs 74a hin auszurichten. Insbesondere bei geschlossenen Gebinden, ist der Polarisierungsteilbereich 74a' und/oder der Erfassungsteilbereich in einer Ebene senkrecht zum Förderweg 16a' vollständig geschlossen, wie in 4 gezeigt. Vorzugsweise ist der Polarisierungsteilbereich 74a' und/oder der Erfassungsteilbereich für geschlossene Gebinde als Halbach-Magnetanordnung ausgebildet.
Insbesondere ist der weitere Magnetfelderzeuger 24a an dem Streckenabschnitt des Förderwegs 16a angeordnet, an dem auch der Erfassungsteilbereich 76a angeordnet ist. Der weitere Magnetfelderzeuger 24a und zumindest der Erfassungsteilbereich 76a des Magnetfelderzeugers 22a der Magnetresonanzeinheit 18a sind an einem Teilabschnitt des Förderwegs 16a angeordnet, welcher zumindest im Wesentlichen parallel zu einer maximalen Längserstreckung eines der Gebinde des Förderguts 14a verläuft. Insbesondere umfasst die Transporteinheit 20a zumindest ein Transportelement zu einem Vertikaltransport der Gebinde des Förderguts 14a (hier nicht explizit dargestellt). Insbesondere führt der Förderweg 16a während des Vertikaltransports durch den, insbesondere als Solenoid-Spule ausgebildeten, weiteren Magnetfelderzeuger 24a hindurch. Insbesondere ist die Magnetresonanzeinheit 18a dazu vorgesehen, eine NMR-Messung und/oder eine ESR-Messung während des Vertikaltransports durchzuführen.
5 zeigt beispielshaft weitere Anordnungsmöglichkeiten der Magnetresonanzeinheit 18a für den Vertikaltransport. In 5a ist der Polarisierungsteilbereich 74a an der Horizontalen und der Erfassungsteilbereich 76a an der Vertikalen ausgerichtet. Insbesondere werden die Gebinde nach Durchqueren des Erfassungsteilbereichs 76a auf die ursprüngliche Höhe bei Eintritt in den Polarisierungsteilbereich 74a gebracht. In 5b ist der Erfassungsteilbereich 76a an der Vertikalen ausgerichtet. Der Polarisierungsteilbereich 74a führt entlang einer Rampe von einer Ausgangshöhe des Förderwegs 16a zu einem Punkt unterhalb des Erfassungsteilbereichs 76a. Insbesondere kann ein vorteilhaft langer Polarisierungsweg erreicht werden. In 5c sind der Erfassungsteilbereich 76a und der Polarisierungsteilbereich 74a beide an der Vertikalen ausgerichtet und weisen entgegengesetzt gerichtete Transportrichtungen auf. Insbesondere kann eine vorteilhaft kompakte Bauweise erreicht werden. In 5d sind der Erfassungsteilbereich 76a und der Polarisierungsteilbereich 74a beide an der Vertikalen ausgerichtet und insbesondere unmittelbar hintereinander angeordnet. Insbesondere der Erfassungsteilbereich 76a und der Polarisierungsteilbereich 74a weisen eine gleichgerichtete Transportrichtung auf. Insbesondere befindet sich das Gebinde in einem vorteilhaft homogenen Magnetfeld während einer Magnetisierung und Messung.
6 zeigt eine kontaktlose Temperatursensoreinheit 42a der Erfassungsvorrichtung 10a. Vorzugsweise umfasst die Temperatursensoreinheit 42a zumindest ein Sensorelement 78a zu einer Erfassung einer Temperatur des Förderguts 14a, insbesondere in einem einzelnen Gebinde. Vorzugsweise ist das Sensorelement 78a und das Gebinde so zueinander ausgerichtet, dass eine Sichtlinie des Sensorelements 78a durch eine Einfüllöffnung des Gebindes hindurch geht, insbesondere ohne das Gebinde zu schneiden, und insbesondere direkt auf das Fördergut 14a trifft. Vorzugsweise umfasst die Temperatursensoreinheit 42a zumindest ein weiteres Sensorelement 80a, 82a zu einer Erfassung einer Temperatur des Förderguts 14a in je einem weiteren Gebinde. Vorzugsweise umfasst die Temperatursensoreinheit 42a ein rechenartiges Strukturelement 84a. Insbesondere sind die Sensorelemente 78a, 80a, 82a an dem rechenartigen Strukturelement 84a zu einer zeitgleichen Erfassung der Temperatur des Förderguts 14a in mehreren Gebinden parallel zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist die Recheneinheit 44a dazu vorgesehen, eine Temperaturabhängigkeit des Resonanzsignals der Magnetresonanzeinheit 18a zu kompensieren. Die Temperatursensoreinheit 42a ist unabhängig von der Magnetresonanzeinheit 18a ausgebildet. Beispielsweise sind die Sensorelement 78a, 80a, 82a als optische Pyrometer ausgebildet. Optional umfasst die Temperatursensoreinheit 42a zumindest ein zusätzliches Sensorelement 86a, insbesondere genauso viele zusätzliche Sensorelemente 86a, 88a, 90a wie Sensorelemente 78a, 80, 82a. Insbesondere ist das zumindest eine zusätzliche Sensorelement 86a, 88a, 90a als optisches Pyrometer ausgebildet. Insbesondere ist das zumindest eine zusätzliche Sensorelement 86a, 88a, 90a dazu vorgesehen, eine Temperatur des Gebindes zu erfassen. Optional sind mehrere zusätzliche Sensorelemente 86a, 88a, 90a auf einem zusätzlichen rechenartigen Strukturelement 92a zu einer zeitgleichen Erfassung der Temperatur mehrerer Gebinde parallel zueinander angeordnet. Insbesondere sind die zusätzlichen Sensorelemente 86a, 88a, 90a den Sensorelementen 78a, 80a, 82a entgegengerichtet. Die Temperatursensoreinheit 42a ist zu einer Verfolgung eines Gebindes des Förderguts 14a beweglich gelagert. Insbesondere ist das rechenartige Strukturelement 84a und/oder das weitere rechenartige Strukturelement 92a zu einer, insbesondere kurzzeitigen, Synchronbewegung mit der Transporteinheit 20a, insbesondere dem Förderelement 66a, vorgesehen.
Zusätzlich oder alternativ umfasst die Temperatursensoreinheit 42a eine ortsauflösende Infrarotkamera, insbesondere eine Zeilenkamera, wie in 7 dargestellt. Insbesondere sind Erfassungsfenster 94a-102a, insbesondere Pixel, der Infrarotkamera entlang des Förderwegs 16a ausgerichtet. Insbesondere ist die Infrarotkamera dazu vorgesehen, in verschiedenen Erfassungsfenstern 94a-102a Temperaturwerte T1, T2, T5 desselben Gebindes während eines Transports entlang des Förderwegs 16a zu erfassen und insbesondere zu einer Auswertung zu mitteln. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Recheneinheit 44a ein Speicherelement mit Anweisungen zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit anhand des Resonanzsignals der Magnetresonanzeinheit 18a.
8 zeigt ein Verfahren 46a zu einer Erfassung, insbesondere Wägung, des Förderguts 14a mittels der Erfassungsvorrichtung 10a. Insbesondere umfasst das Verfahren 46a einen Übergabeschritt 104a. Insbesondere übergibt die Übergabestation 68a das Gebinde von dem Fördersystem 12a an die Transporteinheit 20a. Insbesondere umfasst das Verfahren 46a einen Vormagnetisierungsschritt 106a. Insbesondere transportiert die Transporteinheit 20a das Gebinde in dem Vormagnetisierungsschritt 106a durch den Magnetfelderzeuger 22a, insbesondere durch den Polarisierungsteilbereich 74a. Insbesondere magnetisiert der Magnetfelderzeuger 22a das Fördergut 14a während eines Transports entlang des Förderwegs 16a. Insbesondere umfasst das Verfahren 46a einen Messschritt 108a. Insbesondere transportiert die Transporteinheit 20a in dem Messschritt 108a das Fördergut 14a in den weiteren Magnetfelderzeuger 24a. Insbesondere führt die Erfassungsvorrichtung 10a in dem Messschritt 108a zumindest eine NMR-Messung und/oder eine ESR-Messung durch. Insbesondere umfasst der Messschritt 108a zumindest einen Sendeschritt und einen Erfassungsschritt. Insbesondere kann der Messschritt 108a eine Vielzahl, insbesondere einander abwechselnder, Sendeschritte und Erfassungsschritte umfassen. Insbesondere sendet der weitere Magnetfelderzeuger 24a in dem Sendeschritt ein magnetisches Wechselfeld aus. Insbesondere erfasst der weitere Magnetfelderzeuger 24a in dem Erfassungsschritt das Resonanzsignal des Förderguts 14a, insbesondere als Reaktion auf das ausgesandte magnetische Wechselfeld. Insbesondere umfasst das Verfahren 46a einen Rückgabeschritt 110a. Insbesondere übergibt die Rückgabestation 70a in dem Rückgabeschritt 110a das Gebinde an das Fördersystem 12a. Insbesondere umfasst das Verfahren 46a einen Temperaturerfassungsschritt 112a. Insbesondere kann der Temperaturerfassungsschritt 112a nach dem Übergabeschritt 104a, zeitgleich mit dem Vormagnetisierungsschritt 106a, zeitgleich mit dem Messschritt 108a und/oder vor dem Rückgabeschritt 110a erfolgen. Insbesondere wertet die Recheneinheit 44a in einem Auswerteschritt 114a das erfasste Resonanzsignal aus. Beispielsweise schließt die Recheneinheit 44a basierend auf einer Stärke des Resonanzsignals auf eine Menge, insbesondere auf eine Masse, des Förderguts 14a in einem einzelnen Gebinde. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 46a zumindest einen Auswerteschritt 114a. Insbesondere werte die Recheneinheit 44a in dem Auswerteschritt 114a einen Einfluss einer Temperatur auf das Resonanzsignal aus. Insbesondere kompensiert die Recheneinheit 44a basierend auf dem Temperaturerfassungsschritt 112a eine temperaturbedingte Schwankung des Resonanzsignals. Vorzugsweise berechnet die Recheneinheit 44a die Temperatur zum Zeitpunkt des Messschritts 108a, falls der Temperaturerfassungsschritt 112a nicht zeitgleich mit dem Messschritt 108a durchgeführt wurde. Insbesondere verwertet die Recheneinheit 44a eine Temperatur des Förderguts 14a, des Gebindes und/oder der Umgebung zum Zeitpunkt des Temperaturerfassungsschritts 112a, um die Temperatur zum Zeitpunkt des Messschritts 108a zu simulieren, zu extrapolieren und/oder zu interpolieren.
In den 9 bis 11 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 8, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 8 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 9 bis 11 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
In 9 ist ein weiterer Magnetfelderzeuger 24b einer Magnetresonanzeinheit 18b für eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung gezeigt. Die Magnetresonanzeinheit 18b umfasst zumindest einen Adaptergrundkörper 26b. Beispielsweise ist der Adaptergrundkörper 26b plattenförmig ausgebildet. Der Adaptergrundkörper 26b umfasst zumindest zwei Steckplätze 28b, 30b. Die Steckplätze 28b, 30b sind zur Aufnahme je eines unterschiedlichen Magnetfelderzeugers 32b, 34b der Magnetresonanzeinheit 18b vorgesehen. Insbesondere bilden die in den Steckplätzen 28b, 30b anordenbaren Magnetfelderzeuger 32b, 34b unterschiedliche Ausgestaltungen des weiteren Magnetfelderzeugers 24b. Insbesondere weisen die unterschiedlichen Magnetfelderzeuger 32b, 34b eine Vielzahl an Leiterschlaufen mit Steckkontakten 116b auf, von denen der Übersichtlichkeit halber nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist. Insbesondere sind die Steckkontakte 116b dazu vorgesehen, in einen der Steckplätze 28b, 30b eingesteckt zu werden. Insbesondere weisen die unterschiedlichen Magnetfelderzeuger 32b, 34b in zumindest einer Ebene ein U-förmiges Profil auf. Insbesondere ist die Ebene mit dem U-förmigen Profil der unterschiedlichen Magnetfelderzeuger 32b, 34b dazu vorgesehen, bei einem Einstecken in den Adaptergrundkörper 26b senkrecht zu einem Förderweg 16b angeordnet zu werden. Insbesondere schließt das U-förmige Profil in einem an dem Adaptergrundkörper 26b eingesteckten Zustand den Förderweg 16b in der Ebene des U-förmigen Profils ein.
10 zeigt einen weiteren Magnetfelderzeuger 24c einer Magnetresonanzeinheit 18c für eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung. Insbesondere umfasst die Magnetresonanzeinheit 18c eine Schwenkachse 36c. Der weitere Magnetfelderzeuger 24c der Magnetresonanzeinheit 18c ist mittels der Schwenkachse 36c beweglich gelagert. Insbesondere umfasst der weitere Magnetfelderzeuger 24c zumindest zwei Montagehalbschalen 118c, 120c, welche mittels der Schwenkachse 36c relativ zueinander beweglich gelagert sind. Insbesondere umfassen die Montagehalbschalen 118c, 120c jeweils eine Vielzahl an Leiterschlaufen 122c. Insbesondere können die Leiterschlaufen 122c in einem zusammengeklappten Zustand als weiteren Magnetfelderzeuger 24c, insbesondere mittels Steckkontakten, eine einzelne Magnetspule oder eine kapazitiv und/oder induktiv gekoppelte Gruppenantenne bilden.
11 zeigt eine Erfassungsvorrichtung 10d. Die Erfassungsvorrichtung 10d ist für ein Fördersystem vorgesehen, wobei das Fördersystem zumindest zu einem Transport eines, insbesondere unterteilten, Förderguts 14d entlang eines Förderwegs 16d vorgesehen ist. Die Erfassungsvorrichtung 10d umfasst eine Magnetresonanzeinheit 18d zu einer Erfassung eines Resonanzsignals des Förderguts 14d während des Transports des Förderguts 14d entlang des Förderwegs 16d. Die Erfassungsvorrichtung 10d umfasst eine autonome Transporteinheit 20d. Die Transporteinheit 20d umfasst zumindest ein Aufnahmeelement 40d zur Aufnahme des Förderguts 14d. In das Aufnahmeelement 40d ist ein weiterer Magnetfelderzeuger 24d der Magnetresonanzeinheit 18d integriert. Insbesondere umfasst die Transporteinheit 20d ein Rotationselement 124d, beispielsweise einen Revolver und/oder ein Endlosband. Insbesondere sind an dem Rotationselement 124d eine Vielzahl von Aufnahmeelementen 40d der Transporteinheit 20d angeordnet, von denen der Übersichtlichkeit halber nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. Insbesondere ist das Rotationselement 124d zu einer Synchronbewegung mit einem Förderelement 66d der Transporteinheit 20d vorgesehen. Die Erfassungsvorrichtung 10d umfasst eine Translationseinheit 38d zu einer Erzeugung einer Relativbewegung zwischen zumindest dem weiteren Magnetfelderzeuger 24d der Magnetresonanzeinheit 18d und zumindest einem der Gebinde des Förderguts 14d quer zum Förderweg 16d. Insbesondere ist die Translationseinheit 38d dazu vorgesehen, eines der Gebinde zu einer Erfassung des Resonanzsignals von dem Förderelement 66d in eines der Aufnahmeelemente 40d zu verschieben. Insbesondere ist die Translationseinheit 38d dazu vorgesehen, eines der Gebinde nach einer Erfassung des Resonanzsignals von dem Aufnahmeelement 40d zurück auf das Förderelement 66d zu verschieben.

Claims

Erfassungsvorrichtung, insbesondere Wägevorrichtung, für ein Fördersystem (12a), insbesondere für ein Fördersystem (12a) einer Abfüllanlage, wobei das Fördersystem (12a) zumindest zu einem Transport eines, insbesondere unterteilten, Förderguts (14a; 14d) entlang eines Förderwegs (16a; 16b; 16c; 16d) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch zumindest eine Magnetresonanzeinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zu einer Erfassung eines Resonanzsignals des Förderguts (14a; 14d) während des Transports des Förderguts (14a; 14d) entlang des Förderwegs (16a; 16b; 16c; 16d).
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine autonome Transporteinheit (20a; 20d), welche einen Teilabschnitt des Förderwegs (16a; 16b; 16c; 16d) bildet, welchem die Magnetresonanzeinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zugeordnet ist, insbesondere in/an welchem die Magnetresonanzeinheit (18a; 18b; 18c; 18d) angeordnet ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzeinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zumindest einen Magnetfelderzeuger (22a, 24a; 24b; 24c; 22d, 24d) aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, den Förderweg (16a; 16b; 16c; 16d) zumindest teilweise zu umgreifen.
Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Magnetfelderzeuger (22a, 24a) der Magnetresonanzeinheit (18a) an einem Teilabschnitt des Förderwegs (16a) angeordnet ist, welcher zumindest im Wesentlichen parallel zu einer maximalen Längserstreckung eines Gebindes des Förderguts (14a) verläuft.
Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzeinheit (18b) zumindest einen Adaptergrundkörper (26b) mit zumindest zwei Steckplätzen (28b, 30b) zur Aufnahme je eines unterschiedlichen Magnetfelderzeugers (32b, 34b) der Magnetresonanzeinheit (18b) aufweist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Magnetfelderzeuger (24c) der Magnetresonanzeinheit (18c) mittels einer Schwenkachse (36c) beweglich gelagert ist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Translationseinheit (38d) zu einer Erzeugung einer Relativbewegung zwischen zumindest einem Magnetfelderzeuger (24d) der Magnetresonanzeinheit (18d) und zumindest einem Gebinde des Förderguts (14d) quer zum Förderweg (16d).
Erfassungsvorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die autonome Transporteinheit (20d) zumindest ein Aufnahmeelement (40d) zur Aufnahme des Förderguts (14d) umfasst, in welches zumindest ein Magnetfelderzeuger (24d) der Magnetresonanzeinheit (18d) integriert ist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine kontaktlose Temperatursensoreinheit (42a) und zumindest eine Recheneinheit (44a), zu einer Kompensation einer Temperaturabhängigkeit eines Resonanzsignals der Magnetresonanzeinheit (18a).
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoreinheit (42a) unabhängig von der Magnetresonanzeinheit (18a) ausgebildet ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoreinheit (42a) zu einer Verfolgung eines Gebindes des Förderguts (14a) beweglich gelagert ist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (44a) ein Speicherelement mit Anweisungen zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit anhand des Resonanzsignals der Magnetresonanzeinheit (18a) umfasst.
Verfahren zu einer Erfassung, insbesondere Wägung, eines Förderguts (14a; 14b; 14c; 14d) mittels einer Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.